活用“右手定則”解決高中物理電磁學(xué)問題

鄒威 湖南省衡陽縣第一中學(xué)

引言：在整個高中階段，物理學(xué)科是難度較大的一門學(xué)科，其中電磁學(xué)的問題是比較關(guān)鍵的一部分，電磁學(xué)中的很多知識內(nèi)容都是有一定難度的。在具體的解題過程中，可以將課本之中的知識靈活的進行運用，從而形成解題思路。本人通過對右手定則的學(xué)習(xí)與研究，發(fā)現(xiàn)右手定則可以解決一些電磁學(xué)問題，那么下面就來談一談右手定則在高中物理電磁學(xué)問題中的運用。

1. 高中物理中電磁學(xué)的三個定則

高中物理電磁學(xué)這部分的知識是比較抽象難懂的，其中有三個至關(guān)重要的定則需要準(zhǔn)確掌握，這是學(xué)懂電磁學(xué)的關(guān)鍵。首先一定要先把握這三大定則的概念，然后進行深入的學(xué)習(xí)，可以將這三大定則進行比較，從而研究它們的不同與運用規(guī)律。第一就是安培定則，其也被稱為螺旋定則，主要用來表示電流和電磁線方向間的關(guān)系。第二就是左手定則，也被稱為發(fā)動機定則，這一定則主要判定在電磁場中，載流導(dǎo)線的受力方向。最后就是文章所要重點探討的內(nèi)容，即右手定則，也可以被叫為發(fā)電機定則，主要用于判定導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)的電流方向。這三大定則較為相近，尤其是左、右手定則，在學(xué)習(xí)過程中可能會分辨不清，將其混淆在一起。所以筆者通過研究與學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)可以將這三大定則進行合并轉(zhuǎn)換，僅使用右手定則就能夠解決很多電磁學(xué)問題。

2. “右手定則”在高中物理電磁學(xué)問題中的運用

2.1 右手定則與安培定則的結(jié)合

在學(xué)習(xí)電磁學(xué)的問題時，如果能將這三大定則進行轉(zhuǎn)化，使用某一定則解決問題，那么就可以避免對概念的混淆，從而時解題思路更加的簡易。那么其中，安培定則就可以和右手定則進行合并，從而靈活的應(yīng)用。在二者合并以后，就可以把它稱之為右手螺旋定則，具體可以將右手彎曲，最終用四個指頭的方向代表旋轉(zhuǎn)方向，選擇拇指的指向作為螺釘受力后的前進方向，拇指的方向也可以被認(rèn)定是電流的方向。以直線電流為例，可以使用右手定則來分析直線電流，其中，四指彎曲的方向就可以被判定為磁場的方向，如果處在環(huán)形電流環(huán)境中，四指方向又可以代表螺釘旋轉(zhuǎn)方向，拇指方向代表中軸以上的磁場方向。如果在分析螺旋管電流方向的問題時，可以把其看作是環(huán)形電流，來進行分析解題，這樣就可以靈活的使用右手定則分析電磁學(xué)問題。但是在分析環(huán)形電流磁場問題的時候，一定要注意沿著中心軸感應(yīng)線方向的指向是N極。

2.2 判定載流導(dǎo)線的受力方向

在電磁學(xué)問題中，通常是使用左手定則確分析磁場中的通電導(dǎo)線方向問題，然而這種判斷方式比較容易判斷失誤，其實一樣可以靈活的應(yīng)用右手定則來分析這類問題。因為其中的作用力方向?qū)儆诖怪钡钠矫?，所以左右手定則均可以使用。在具體運用右手定則的時候，可以按照如下步驟進行分析，首先要擺好右手的姿勢，具體將拇指垂直于四指，將食指垂直于手掌擺放，此時拳頭、拇指和四指的方向是垂直關(guān)系。當(dāng)分析磁場中載流導(dǎo)線的受力方向時，可以將拳頭方向看做電流方向，四指方向看做磁場方向。如果在分析洛倫茲力產(chǎn)生的方向時，一樣可以使用右手定則原理，不過在具體分析時，要注意拳頭的朝向才是正電荷產(chǎn)生的方向。另外，條形磁鐵與環(huán)形電流是等效的，通電螺旋管也可以看作是兩個或更多的環(huán)形電流。

2.3 判定導(dǎo)線運動所產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向

除了以上兩類問題以外，在分析導(dǎo)線運動的電流方向時，本身就應(yīng)該使用右手定則。這具體的過程與上面所述的一樣，保持右手的拳頭、拇指和四指為垂直關(guān)系，從而對在磁場中的感應(yīng)電流方向做出判別。其中四指方向代表磁場方向，拳頭方向代表運動方向，拇指方向代表電流方向，這是就是右手定則運用的基本方法，使用右手定則高效簡便，是需要全體同學(xué)必須牢記于心的，尤其非常適用于判定感應(yīng)電流方向的問題之中。

2.4 右手定則的規(guī)律與運用優(yōu)勢

從以上分析的內(nèi)容中，本人還發(fā)現(xiàn)了一定的規(guī)律，就是用右手定則處理此類問題的時候，四指基本都代表著磁場方向，拇指則代表題目中所需要判定的方向，所以我們可以掌握這個規(guī)律，著重觀察右手拇指的方向，從而提高解題效率。這樣的右手定則方式也有非常大的優(yōu)勢，第一就是簡單高效，在具體解決這三大電磁學(xué)問題的時候，無需換手，只需要靈活的使用右手定則，就可以進行方向分析，四指拇指所代表的方向也基本不會改變，可以降低出錯的概率。第二，右手定則的方法較為簡單，可以化繁瑣為簡單，使物理學(xué)習(xí)變得更加容易。第三，這樣靈活運用的方式也可以開啟物理思維，幫助高中生將所學(xué)的知識融會貫通，從而找到適合解題的最簡潔思路。

結(jié)束語：綜上所述，對于高中物理中的電磁有問題，我們可以具體將左手定則與安培定則、右手定則這三大定則進行融合和轉(zhuǎn)化，一定要掌握右手定則，并將其靈活的運用起來，從而提高解題速度，解決此類電磁學(xué)問題。在學(xué)習(xí)其他知識的時候，也可以創(chuàng)新思維，靈活運用理論知識，找到其它類型問題的解題規(guī)律，從而提高自己的物理學(xué)習(xí)水平。